Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Có hai bình điện phân (điện cực trơ, có màng ngăn) mắc nối tiếp với nhau

Có hai bình điện phân (điện cực trơ, có màng ngăn) mắc nối tiếp với nhau: Bình một chứa 1 lít dung dịch CuCl2 2x mol/l, bình hai chứa 2 lit dung dịch AgNO3 x mol/l. Tiến hành điện phân trong thời gian 50 phút với I = 1,93A. Trộn hai dung dịch còn lại trong hai bình sau điện phân thu được kết tủa và trong dung dịch sau khi trộn còn 0,08 mol Cl-. Giá trị của x là:

    1 trả lời
    Hỏi chi tiết
    101
    Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
    Để giải bài toán này, ta cần tính số mol CuCl2 và AgNO3 đã phản ứng trong quá trình điện phân.

    Theo định luật Faraday, số mol kim loại phản ứng tại điện cực dương (Cu2+) và điện cực âm (Ag+) là như nhau và tỉ lệ thuận với lượng điện tích đi qua.

    Số mol Cu2+ phản ứng = số mol Ag+ phản ứng = I * t / (2 * F)

    Trong đó:
    - I là dòng điện (A)
    - t là thời gian điện phân (s)
    - F là hằng số Faraday (96,485 C/mol)

    Số mol Cu2+ phản ứng = số mol Ag+ phản ứng = 1,93 * 50 * 60 / (2 * 96,485) = 29,97 mol

    Vì số mol Cu2+ ban đầu là 1 lít * 2x mol/l = 2x mol
    Và số mol Ag+ ban đầu là 2 lít * x mol/l = 2x mol

    Ta có phương trình:

    2x - 29,97 + 2x - 29,97 = 0,08

    4x - 59,94 = 0,08

    4x = 60,02

    x = 15,005

    Vậy giá trị của x là 15,005.
    1
    0
    Đức Anh Trần
    04/08/2023 17:12:38
    +5đ tặng
    **Trong bình 1:** Điện phân dung dịch CuCl2
    Ở cực âm (nơi cung cấp electron): 
    Cu^2+ + 2e^- -> Cu (1)

    Ở cực dương (nơi nhận electron):
    2Cl^- -> Cl2 + 2e^- (2)

    **Trong bình 2:** Điện phân dung dịch AgNO3
    Ở cực âm:
    Ag^+ + e^- -> Ag (3)

    Ở cực dương:
    2NO3^- -> N2O5 + O2 + 2e^- (4)

    Do đó, như chúng ta thấy, sau điện phân, các ion Cl^- sẽ giảm đi trong bình 1 và Ag^+ sẽ giảm đi trong bình 2.

    Điện phân diễn ra trong 50 phút tương đương 3000 giây. Sử dụng công thức I = nq/t, nơi n là số mol electron, q là lượng điện tử (1.6 x 10^-19 C), và I là dòng điện (được cung cấp là 1.93 A). Do đó, ta có:

    n = It/q = 1.93A * 3000s / (1.6 x 10^-19 C) = 3.61875 mol electron

    Từ các phản ứng (1) và (2) chúng ta thấy rằng mỗi mol electron sẽ tạo ra 1 mol Cu và 0.5 mol Cl2. Từ phản ứng (3), mỗi mol electron sẽ tạo ra 1 mol Ag.

    Do đó, sau điện phân, chúng ta sẽ có:

    - Số mol Cu tạo ra = số mol electr mol
    - Số mol Cl2 tạo ra = 0.5 * số mol electr mol, vì vậy số mol Cl^- giảm đi = 2 * số mol Cl2 = 3.61875 mol
    - Số mol Ag tạo ra = số mol electr mol

    Sau khi trộn hai dung dịch sau điện phân, nếu còn lại 0.08 mol Cl^-, số mol Cl^- ban đầu trong bình 1 là 0.08 mol + 3.61875 mol = 3.69875 mol. Vì mật độ mol của CuCl2 là 2 mol/l, vậy nên số mol CuCl2 ban đầu là 2 mol * 1 lít = 2 mol, mà mỗi mol CuCl2 có 2 mol Cl^-, vậy nên số mol CuCl2 cần thêm là (3.69875 mol - 2 mol)/2 = 0.849375 mol. 

    Số mol AgNO3 ban đầu = số mol Ag sau điện phân + số mol CuCl2 cần thêm = 3.61875 mol + 0.849375 mol = 4.468125 mol. Vì thể tích dung dịch AgNO3 là 2 lít, nên mật độ mol (x) của AgNO3 là 4.468125 mol / 2 l = 2.2340625 mol/l. Vậy, giá trị của x là khoảng 2.23 (làm tròn đến 2 chữ số thập phân).

    Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

    (?)
    Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
    Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
    Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
    Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

    Bạn hỏi - Lazi trả lời

    Bạn muốn biết điều gì?

    GỬI CÂU HỎI
    Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
    Bài tập Hóa học Lớp 8 mới nhất

    Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

    Vui Buồn Bình thường

    Học ngoại ngữ với Flashcard

    ×
    Gia sư Lazi Gia sư
    ×
    Trợ lý ảo Trợ lý ảo